ru en

Revista Electronică N2(54)2022

"PROBLEMELE ENERGETICII REGIONALE (https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54)"

CUPRINS

1	Determinarea conținutului de umiditate și a compușilor aromatici din uleiul de transformator prin metoda spectrală Autori: Kozlov V.K., Kurakina O.E. Universitatea Energetică de Stat din Kazan, Kazani, Federația Rusă
	Rezumat: Conținutul de umiditate este unul dintre parametrii care determină calitatea uleiului de transformator. Acest parametru este printre cei mai critici, fiind monitorizat minuțios. Atunci, când uleiul de transformator este utilizat în echipamentele de putere ale sistemelor de energie electrică, prezența umidității este permisă în limita a 10 grame de apă pe tonă de ulei. La concentrații mai mari de apă, există un risc de defecțiune a transformatoarelor de putere, ceea ce complică funcționarea ulterioară a acestora și, în consecință, operabilitatea întregului sistem energetic. Scopul acestei lucrări este de a dezvolta noi metode de determinare a conținutului de compuși aromatici și de apă în uleiul de transformator în cantități mici. Scopul este atins prin efectuarea de studii spectrale ale probelor de ulei de transformator în domeniul UV și construirea a două linii drepte de corelație pentru a determina conținutul de umiditate și concentrația de compuși aromatici. Cel mai important rezultat al articolului este stabilirea unor relații de corelație între densitatea optică a uleiului de transformator în intervalul de 530 nm și concentrația de compuși aromatici și între densitatea optică în intervalul de 980 nm și conținutul de umiditate din ulei. Semnificația acestor rezultate constă în faptul, că metoda optică de determinare a valorilor mici ale apei și hidrocarburilor aromatice în uleiurile de transformator, utilizând liniile drepte de corelație construite, este de o precizie ridicată și nu necesită utilizarea de reactivi suplimentari și calcule complexe, ceea ce reduce timpul și costurile la investigarea calității uleiului de transformator.
	Cuvinte-cheie: ulei de transformator, conținut de umiditate, compuși aromatici, spectre de absorbție. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.01
2	Elaborarea unei instalații de tip bloc pentru demineralizarea apei de mare la temperaturi joase Autori: Burdo O.G.1, Terziev S.G.2, Mordânsky V.P.1, Sirotiuk I.V.1, Fateeva Ia.А.1, Molcianov M.Iu.1 1 Academia Națională de Tehnologii Alimentare din Odessa, Odessa, Ucraina 2SA «Enni Foods», Odessa, Ucraina
	Rezumat: Scopul lucrării este de a îmbunătăți aparatura de congelare de tip bloc la trecerea acesteia în regim continuu de funcționare. Pentru a atinge acest obiectiv, se propune un design universal al aparatului, în care procesele de cristalizare, separare și topire a gheții sunt desfășurate în mod consecutiv. Este elaborat un modul de instalație de desalinizare continuă a apei de mare. Timpul procesului de formare a blocurilor de gheață este argumentat din considerente de minimizare a cheltuielilor de energie. Parametrii-cheie ai procesului de separare gravitațională a blocurilor de gheață, și anume energia și conținutul de sare, au fost determinați prin funcția-țintă de modelare. Se iau în considerare aspectele statice (balanța energetică și a balanța materială) și cele cinetice (balanța forței capilare și viteza de scurgere) ale separării. Se propune corectarea principiilor tradiționale de calculare a debitului în canale cu ajutorul coeficientului de "frânare capilară", care ia în considerare suprafața de relief a capilarelor de gheață. Valoarea acestui coeficient a fost stabilită în mod experimental. Se propune o metodă de calcul tehnic al conținutului de sare din blocul de gheață în timpul separării. Cel mai important rezultat al lucrării este că s-a dovedit posibilitatea de a transfera unitatea de congelare în bloc la modul de desalinizare continuă a apei de mare cu indici garantați ai conținutului de sare. Semnificația lucrării constă în faptul, că a fost creată o instalație de congelare eficientă din punct de vedere energetic, cu reciclare a gheții pentru demineralizarea apei de mare în flux.
	Cuvinte-cheie: schimb de căldură și masă, congelare în bloc, separare, desalinizare, eficiență energetică. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.02
3	Prognoza pe termen mediu a tarifelor orare de energie electrică folosind modele de ansamblu Autori: Matrenin P.V., Arestova А.Iu., Antonencov D.V. Universitatea tehnică de Stat din Novosibirsc Novosibirsc, Federația Rusă
	Rezumat: Prognoza tarifelor pe piețele de energie electrică este necesară pentru ca marii furnizori, consumatori și intermediari să lucreze pe piețele angro. Scopul lucrării este de a studia potențialul de prognoză pe termen mediu a tarifelor de energie electrică cu amănuntul și de a dezvolta un model predictiv bazat pe machine learning. Pentru a atinge acest obiectiv, timp de trei ani au fost colectate date orare privind tarifele pieței cu amănuntul din regiunea Novosibirsk (Siberia, FR), au fost studiate o serie de modele de învățare automată, precum și o analiză a caracteristicilor necesare pentru a forma o prognoză. Cele mai semnificative rezultate sunt fundamentarea posibilității de a obține o prognoză a tarifului de energie electrică pentru o lună înainte cu o eroare medie de 4% atunci, când este utilizată pentru reducerea costurilor de energie electrică prin reglarea graficului de sarcină și identificarea faptului, că modelele discrete pe baza ansamblurilor de reguli logice oferă pentru problema dată o precizie mai mare decât modelele bazate pe funcții continue și continue pe porțiuni, cum ar fi rețelele neuronale. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul, că a fost propusă și verificată pe un eșantion de date timp de trei ani o abordare a creării unui model de prognozare a tarifelor de energie electrică de pe piața cu amănuntul, dând o eroare medie de prognoză pentru o lună înainte de 4-5%, abordarea se bazează pe utilizarea datelor deschise (open source) și a modelelor machine learning, ceea ce va permite specialiștilor, chiar și cu un nivel de bază de abilități de procesare a datelor, să o aplice în practică.
	Cuvinte-cheie: piața de energie electrică și de puteri, prognoză pe termen mediu, managementul cererii, modele de ansamblu, arbori de decizie. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.03
4	Sinteza sistemelor descentralizate robuste de comandă pentru coloanele de rectificare Autori: Stopakevici An.A.1, Stopakevici Al.A.2 1 Universitatea Națională de Tehnologii Intelectuale și Comunicații 2 Universitatea Națională Politehnică Odessа Odessa, Ucraina
	Rezumat: Scopul acestei lucrări este crearea metodei de sinteză a sistemelor de control descentralizate de robustețe ridicată în aplicarea la comanda coloanelor de rectificare, ale căror modele multidimensionale au cuplaje intersectate încrucișate complete. Scopul propus este atins datorită rezolvării următoarelor sarcini: alegerea modelelor reprezentative de coloane; elaborarea algoritmului de determinare a funcției efective de transfer; elaborarea algoritmului de sinteză a regulatorului descentralizat ținând cont de influența cuplajelor intersectate; verificarea metodei obținute pe modelele de coloane alese. Cel mai important rezultat este metoda de sinteză dezvoltată, care include doi algoritmi. Primul algoritm permite obținerea unor modele simplificate ale funcțiilor efective de transfer pe canale de control descentralizate. Aceste funcții generează o matrice diagonală a unui model modificat al unui obiect de control multidimensional complet cuplat. Al doilea algoritm permite sintetizarea unui sistem descentralizat de comandă, ținând cont de relația dintre diagonalele matricei funcțiilor de transfer ale modelului original și matricea funcțiilor efective de transfer. Sintetizarea sistemului conform algoritmului presupune utilizarea unui regulator PI de o formă specială, ai cărui parametri sunt determinați ținând cont de legăturile transversale. Semnificația acestor rezultate constă în faptul că un astfel de sistem, în prezența legăturilor intersectate în canalele de comandă, se obține robustețea pentru o abatere sincronă tehnologic condiționată a parametrilor modelului cu până la trei sute procente din valoarea nominală. O analiză a literaturii de specialitate arată că niciuna dintre metodele propuse anterior pentru sinteza sistemelor de comandă automată descentralizată nu a pus o astfel de problemă. Sunt analizate limitările metodei și diferențele sale relevante față de alte metode similare, cum ar fi Biggest Log Tuning și optimizarea bazată pe contururi H∞.
	Cuvinte-cheie: robustețe, coloană de rectificare, incertitudine parametrică, MIMO, sistem multidimensional, sistem cuplaj multiplu, sistem descentralizat de comandă, funcție efectivă de transfer. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.04
5	Sporirea eficienței energetice a topiturii în furnal prin selectarea parametrilor raționali a regimului de încărcare a încărcăturii multicomponente Autori: Ivancea N.G., Muraviova I.G., Vișniakov V.I., Șcerbachov V.R., Ermolina K.P. Institutul Z. I. Nekrasov de Metalurgie feroasă, Academia Națională de Științe a Ucrainei, or. Dnepr, Ucraina
	Rezumat: Scopul acestei cercetări este de a dezvolta un instrument de calcul pentru cercetători și tehnologi - metalurgiști, care ar oferi posibilitatea unei evaluări rapide a distribuției materialelor de încărcare în spațiul de lucru al furnalului atunci, când acesta este încărcat cu materiale de încărcare multicomponente, inclusiv, în special, materiale de încărcare de calitate scăzută, fracțiuni de materiale de încărcare substandard (cut-off), precum și diverși aditivi de restaurare a combustibilului. Scopul stabilit este atins prin analiza și generalizarea rezultatelor simulării matematice a procesului de încărcare a furnalului cu transportare pe bandă rulantă a materialelor de încărcare și cu mașină de încărcare fără con, pe baza cărora a fost obținută matricea multidimensională a valorilor conținutului materialelor de încărcare în zece zone ale inelului furnalului, în funcție de programul de încărcare, de raza medie a zonei, de conținutul materialelor de încărcare și de setarea descărcării acestora pe banda rulantă principală. Cel mai important rezultat al cercetării efectuate este argumentarea posibilității de obținere și utilizare a dependențelor de calcul pentru determinarea caracteristicilor de distribuție a componentelor individuale ale încărcăturii pe grătarul furnalului înalt cu o precizie acceptabilă pentru practica tehnologică. Rezultatele importante includ, de asemenea, relațiile stabilite între conținutul de componente din încărcătură și valoarea punctului de reglare pentru descărcarea acesteia pe transportorul principal și conținutul relativ al acestei componente într-o anumită zonă inelară a focarului. Semnificația rezultatelor obținute constă în crearea unui instrument de calcul pentru evaluarea conținutului relativ al componentelor încărcăturii în diferite puncte ale razei cuptorului, care oferă posibilitatea de a prezice ulterior compoziția amestecurilor de materiale de încărcare formate în diferite zone inelare ale furnalului.
	Cuvinte-cheie: încărcătură cu mai multe componente, amestecuri de minereu de fier, transportor, distribuția pe rază a componentelor, dependențe calculate. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.05
6	Influența instalaţiilor eoliene asupra regimului de funcționare a rețelelor electrice de distribuție Autori: Lupu M., Zaiţev D., Tîrşu M., Golub I. Institutul de Energetică Chișinău, Republica Moldova
	Rezumat: Scopul lucrării este de a studia regimurile normale de alimentare a consumatorilor conectaţi la reţeaua de distribuție, ținând cont de producerea energiei electrice de către instalaţiile eoliene, precum și de a elabora recomandări care să permită optimizarea regimurilor de consum de energie. Scopul a fost atins prin analizarea informațiilor inițiale privind topologia secțiunii de rețea, caracteristicile tehnice ale echipamentelor liniare și de transformare, precum și a profilurilor de consum și generație. Rezultatul cel mai semnificativ a fost stabilirea faptului, că conectarea turbinelor eoliene conform principiului „instalați și uitați” fără justificarea prealabilă a locului de conectare și puterea turbinei eoliene duce adesea la o schimbare semnificativă a caracteristicilor de funcționare și la pierderi tehnice suplimentare de putere activă. În acest caz, cea mai mare parte a pierderilor revine liniilor electrice. Importanţa rezultatelor obținute ţine de faptul, că au fost identificate principalele probleme asociate coordonării regimurilor de funcționare a instalațiilor de generare distribuită și sarcină, și au fost propuse posibile soluții tehnice pentru îmbunătățirea situației. Rezultatele obținute ne-au permis să concluzionam, că la conectarea unei turbine eoliene la o rețea de distribuție, este necesar să se țină cont atât de puterea, cât și de locația de instalare a echipamentului, care modifică semnificativ valorile parametrilor de funcționare ai rețelelor electrice. Se arată, că utilizarea dispozitivelor de stocare a energiei, precum și reconstrucția rețelei, pot face posibilă reducerea la minimum a pierderilor de putere activă și efectuarea echilibrării regimului de funcţionare.
	Cuvinte-cheie: regim de funcţionare a rețelelor electrice de distribuție, pierderi de putere activă, generare distribuită, turbină eoliană, dispozitiv de stocare a energiei electrice. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.06
7	Controlul automat al unei pompe de căldură hibride pentru încălzirea clădirilor cu mai multe etaje Autori: Șit M.L., Juravleov A.A., Timcenco D.V. Institutul de Energetică Chișinău, Republica Moldova
	Rezumat: Lucrarea este dedicată sistemelor de comandă pentru pompele de căldură hibride care utilizează căldura apei de încălzire de retur și a aerului exterior, concepute pentru a funcționa în sistemele de încălzire urbană bazate pe CET. Scopul cercetării este de a dezvolta sisteme de comandă ale pompelor de căldură care funcționează pe baza unor legi de reglare a regimului termic calitative, cantitative și cantitative-calitative. Obiectivul stabilit este atins prin introducerea a două schimbătoare de căldură comandate: unul de tip "apă-agent frigorific", instalat după evaporator și celălalt de tip "aer-agent frigorific", instalat după răcitorul de gaz. Cele mai importante rezultate sunt schema hidraulică a pompei de căldură, sistemul de control al supraîncălzitorului de gaz după evaporator și al supraîncălzitorului de gaz după răcitorul de gaz. Semnificația rezultatelor obținute constă în obținerea unei soluții tehnice care asigură funcționarea pompei de căldură la diferite programe de încălzire. S-au obținut ecuații ale aparatelor pompei de căldură, în care se accentuează influența debitului și a temperaturii corpului de lucru asupra unui mod de funcționare a pompei de căldură. Ecuațiile de echilibru termic obținute au permis elaborarea structurilor sistemelor de reglare automată ale aparatelor de schimb de căldură, ale compresoarelor și ale supapelor de reglare a pompei de căldură hibride. Schema dezvoltată pentru conducta de aer a pompei de căldură a permis utilizarea unui minim de căldură din apa de retur a rețelei de termoficare în pompa de căldură.
	Cuvinte-cheie: pompa de căldură cu dioxid de carbon, încălzire, sistem de comandă al pompei de căldură. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.07
8	Condiție suficientă pentru asigurarea unei percepții fiabile a mesajului stegano în domeniul transformării Walsh-Adamar Autori: Kobozeva A.A., Sokolov A.V. Universitatea Națională ”Odesika Politehnika
	Rezumat: Având în vedere corespunderea înaltă a transformării Walsh-Adamar cu arhitectura instalațiilor de calcul moderne, un interes practic prezintă utilizarea acesteia în metodele moderne de steganografie și steganoanaliză. Actualmente, literatura de specialitate prezintă metode steganografice eficiente care utilizează domeniul transformării Walsh-Adamar pentru încorporarea informațiilor. Este cunoscut faptul că, pentru o percepție fiabilă a unui mesaj de tip stegano, încorporarea informațiilor ar trebui să aibă loc în componentele de înaltă frecvență ale acestuia, dar problemele legate de potrivirea transformărilor Walsh-Adamar cu componentele de frecvență ale matricei originale sunt slab investigate. Scopul acestei lucrări este de a formula o condiție formală suficientă pentru fiabilitatea percepției mesajelor de tip stegano în domeniul transformării Walsh-Adamar. Acest obiectiv a fost atins prin stabilirea relației dintre transformările Walsh-Adamar și transformările discrete ale cosinusului, care a fost argumentată teoretic în două moduri și, de asemenea, verificată experimental. Pe baza relației stabilite între transformata Walsh-Adamar și transformata discretă a cosinusului, precum și a componentelor descompunerii singulare a matricelor corespunzătoare, a fost formată o condiție suficientă pentru fiabilitatea percepției mesajelor steganografice în regiunea transformării Walsh-Adamar, care constă în faptul că, după introducerea de informații suplimentare prin orice metodă steganografică, acele transformări Walsh-Adamar, care corespund triplurilor singulare ale matricei corespunzătoare matricelor mici.
	Cuvinte-cheie: canal de comunicare steganografică, fiabilitatea percepției mesajului steganografic, imagine digitală, transformată Walsh-Adamar, frecvență, transformată cosinus discretă, descompunerea matricei singulare. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.08
9	Fermentația anaerobă a gunoiului de pasăre cu inocul de nămol activat în combinație cu tratarea prin electroliză Autori: Cernâsh Y.Yu.1,2,3, Ștepa V.N.2, Pliațuk L.D.1,2, Ciubur V.S.1,3, Danilov D.V.1 1 Universitatea de Stat Sumy,Sumy, Ucraina, 2Centrul internațional de inovare și aplicații "Vodnaya Arteria", Sumy, Ucraina 3Universitatea Cehă de Științe ale Vieții din Praga, Praga, Republica Cehă
	Rezumat: Scopul lucrării este de a studia efectele electrolizei în procesul de fermentație anaerobă, pe exemplul gunoiului de pasăre cu inocul de nămol activat provenit de la stațiile municipale de epurare a apelor uzate. Scopul stabilit este atins prin rezolvarea următoarelor sarcini: microcopierea nămolului activat anaerob în timpul fermentației gunoiului de pasăre sub influența tratării prin electroliză; studiul dinamicii randamentului biogazului și al compoziției componentelor acestuia în timpul tratării prin electroliză; studiul modificărilor pH-ului și a potențialului Redox (ORP) în experimentele cu combinația de bioreactor cu tratare prin electroliză și fără tratare. Cel mai semnificativ rezultat a fost acela, că în timpul tratării în electrolizatorul bioreactorului, biodegradabilitatea componentelor organice ale substratului s-a îmbunătățit, ceea ce a dus la obținerea unei cantități sporite biogaz, astfel încât producția de biogaz a fost de 1525 ml în ziua 28 din 640,5 ml de metan, iar în condiții standard, deja în ziua 28, producția de biogaz a scăzut semnificativ la 50 ml, din care 33,4 ml de metan. În același timp, în experimentul de control (fără tratare prin electroliză) s-a atins o valoare scăzută a ORP de până la -495 mV, în timp ce în electrolizatorul bioreactorului ORP a crescut treptat în timpul tuturor etapelor de fermentație, iar în a 28-a zi a ajuns la -53 mV, valoarea pH-ului s-a stabilizat la un nivel neutru. Semnificația rezultatelor obținute constă în faptul, că a fost confirmat experimental efectul pozitiv al furnizării suplimentare de hidrogen exogen în timpul tratării prin electroliză asupra intensificării producției de biogaz, precum și faptul că această tratare a contribuit la eliminarea agenților patogeni, obținându-se nămoluri solide sigure, care pot fi utilizate ulterior ca biofertilizator pentru agricultură.
	Cuvinte-cheie: biogaz, electroliză, fermentație anaerobă, nămol activat, gunoi de pasăre, intensificare. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.09
10	Istalație pentru deshidratarea semințelor în strat fluidizat Autori: Istalație pentru deshidratarea semințelor în strat fluidizat 1Tîrșu M.Ș., 2Popescu V.S., 2Balan M.M., 2Kurdov I.S., 2Balan T.V., 2Rotari V.V. 1Institutul de Energetică 2Universitatea Agrară de Stat din Moldova Chișinău, Republica Moldova
	Rezumat: Scopul acestei lucrări constă în eficientizarea procesului de deshidratare a semințelor de plante agricole aleaginoase, prin aplicarea metodei de tratare în strat fluidizat. Pentru atingerea scopului lucării, a fost elaborată o instalație experimentală pentru deshidratarea semințelor în strat fluidizat, în baza căreia au fost realizate cercetările. În calitate de surse de tratare a semințelor în strat fluidizat, au fost utilizate convecția și SHF. Eficiența procesului de deshidratare cu aplicarea instalației experimentale elaborate, a fost estimată pentru 3 tipuri de semințe de plante agricole aleaginoase: semințe de struguri, semințe de in și semințe de cătină albă. Au fost selectate pentru cercetare aceste tipuri de semințe, deoarece la momentul actual deshidratarea lor este o problemă, iar ele prezintă un potențial avaloros pentru industria alimentară, medicina tradițională, industria cosmetică, industria farmaceutică, etc. Rezultatele principale obținute privind aplicarea instalației elaborate la tratarea semințelor de plante agricole aleaginoase în strat fluidizat sunt: creșterea vitezei procesului de deshidratare, micșorarea timpului de tratare, reducerea consumului de energie electrică, creșterea calității semințelor și micșorarea cheltuielilor de prelucrare. Tot o dată, instalația este simplă din punct vedere constructiv, este ușor de utilizat, are cost redus și pe parcursul funcționării a demonstrat un nivel înalt de siguranță în funcționare. Semnificația rezultatelor obținute constă în eficientizarea procesului de deshidratare a semințelor de plante agricole oleaginoase, în baza tratarării în strat fluidizat, preponderent cu reducerea costurilor de prelucrare tehnologică și creșterea calității acestor semințe, pentru utilizarea ulterioară în industria alimentară, medicina tradițională, industria cosmetică, industria farmaceutică, etc.
	Cuvinte-cheie: deshidratarea semințelor, metodă de tratare, instalație experimentală, strat fluidizat. DOI: https://doi.org/10.52254/1857-0070.2022.2-54.10